[发明专利]超声波传播影像的图像处理方法

说明书

由脉冲激光扫描被检体表面并产生热激发超声波、由接收传感器接收在所述被检体上传播的超声波信号并重构超声波传播影像，从所述超声波传播影像的波形图像数据中提取出B扫描数据，进行二维傅里叶变换并表示在复平面上，将所述复平面上的前进波分量设为零，进行二维傅里叶逆变换，使所得到的行数据返回到所述B扫描数据的原始位置，从而得到对缺陷回波增强处理后的清晰的超声波传播影像。

技术领域

本发明涉及一种利用超声波探伤技术进行的非破坏性检查，特别是涉及使用激光超声波对被检体的缺陷进行影像化的技术，更具体地，涉及一种超声波传播影像的图像处理方法，其有助于高精度的缺陷检测和缺陷定位。

背景技术

作为超声波传播影像的图像处理方法，由本申请的发明人高坪等人开发的专利文献1的发明已被公开。

专利文献1的发明涉及一种对在被检体的表面上传播的超声波的行为进行测量并显示成动态影像的方法，是一种适用于制造、检查等现场应用的超声波传播影像化方法和装置，易于进行设备调节，具有良好的可操作性，并且能够进行非接触的高灵敏度测量。简而言之，通过发射激光器扫描被检体的表面，沿着扫描路径将脉冲激光照射到多个测量点，在这些测量点处产生热激发超声波；通过固定在被检体上的接收用压电传感器与上述激光脉冲同步地对该超声波进行检测，将检测出的超声波信号通过A/D转换器(数字示波器)同步采集并将采集到的波形序列数据存储到计算机中；通过该计算机，对各个时刻的振幅值进行灰度值变换，从而将所记录的波形序列数据图像化，再通过按时序连续显示这些图像从而将其影像化。

其原理是，例如，在某点A照射激光从而产生热激发超声波，由点B的压电传感器检测出的该超声波，与在点B照射激光，在点A处检测出的超声波几乎相同。

如果利用这种超声波传播的可逆性，在使发射激光器进行扫描的同时，沿扫描路径在多个测量点照射脉冲激光以产生热激发超声波，由固定压电传感器检测出该超声波的波形序列(与测量点数相对应的波形的集合)反过来可以被看作是与当用激光照射压电传感器位置时产生的超声波在扫描压电传感器的同时检测出的波形序列相同。

然后，对使发射激光器进行扫描时检测出的波形序列的各个时刻的振幅值进行灰度值变换从而实现图像化(作出等高线图)，对图像化后的这些图像以时序进行连续显示，则其影像将成为在接收点发送的超声波的传播影像。

在专利文献1的发明中，并没有使用接收激光器和接收传感器进行扫描，相反，而是使用发射激光器进行扫描并由固定压电传感器进行接收，因此，能够实现非接触且高灵敏度的测量。

由此，在以往的接收激光器或接收传感器扫描时存在的一些必要事项，例如，被检体必须是平坦的，激光必须垂直地施加到被检体上并且必须保持一定的焦距等，在本发明中对此不作严格要求。因此，本发明与现有技术相比，操作性好，精度更高。

专利文献1的发明的更具体的结构如专利文献1的专利公报(第4595117号)的权利要求书中所记载的那样，转载如下：

(权利要求1)一种在被检体上传播的超声波的影像化装置，其特征在于，包括：

发射激光器，其扫描被检体的表面，照射在脉冲激光的扫描路径中的多个测量点从而产生热激发超声波；以及

接收用压电传感器，其固定在所述被检体上，与所述激光的脉冲同步地检测在所述多个测量点产生的热激发超声波。

(权利要求2)一种在被检体上传播的超声波的影像化装置，包括：

发射激光器，其扫描被检体的表面，照射在脉冲激光的扫描路径中的多个测量点从而产生热激发超声波；

接收用压电传感器，其固定在所述被检体上，与所述激光的脉冲同步地检测在所述多个测量点产生的热激发超声波；

A/D转换器；以及

计算机；